基于表面等离子体共振的椭圆侧芯光子晶体光纤传感器的研究

作者：刘敏; 黄勇林; 詹平

来源：激光与光电子学进展, 2022, 1-10.

• 传感器
• 数值分析
• 椭圆率
• 灵敏度

设计出一种高灵敏度的新型椭圆侧芯光子晶体光纤传感器模型。圆形孔和三种不同大小椭圆孔构成该椭圆侧芯光子晶体光纤空气孔，其中椭圆孔的椭圆率分别为e、e1、e2，在椭圆率为e的左侧椭圆孔内涂敷金纳米薄膜。通过有限元分析软件COMSOL对传感器的传感特性进行数值分析。研究发现：表面等离子体共振的共振峰对待测液体折射率的变化有很高的传感灵敏度；光子晶体光纤传感器的灵敏度会随着椭圆率e、e1以及金纳米薄膜的厚度而变化。在折射率1.40～1.42范围内，传感器灵敏度随着e1的增大而增大，在折射率为1.42～1.43范围内，传感器灵敏度随着e1的增大先减小再增大，当椭圆率e1=1.2，折射率1.43时，灵敏度高达31800nm/RIU。在折射率1.38～1.43范围内，传感器灵敏度随着椭圆率e增大而增大，在椭圆率e=2.3时，灵敏度高达33200nm/RIU。折射率在1.42～1.43范围内，传感器灵敏度随着金纳米薄膜厚度的增大而减小，在折射率为1.43、金纳米薄膜厚度为40nm时，传感器灵敏度高达34600nm/RIU。

• 单位
  南京邮电大学